Форматы графических файлов векторных и растровых графических документов
Для хранения на диске, последовательность бит, представляющая собой закодированный рисунок, должна располагаться в файле. Правила построения файла должны помочь любой программе легко извлечь из него информацию и восстановить закодированное изображение. Многие графические редакторы предлагают для сохранения рисунков использовать свой собственный формат. Если вы всю работу выполняете именно в этом редакторе, то так и следует поступить. Но при этом следует помнить, что другие программы, возможно, не смогут работать с файлами данного формата. Если вы хотите использовать несколько программ для создания и редактирования изображений, или вам требуется передавать изображения кому-либо, следует использовать распространенные графические форматы. Растровая графика хранится во множестве различных форматов. Некоторые из них сохраняют изображение как необработанные данные, а другие используют методы сжатия для уменьшения места, требуемого для сохранения изображения. Выбор наилучшего формата для сохранения файла зависит от многих причин. Рассмотрим те форматы, которые используются для мультимедиа, презентации, видео и обработки изображении.
Форматы растровой графики
Windows BitMap (.BMP) - формат файлов растровых рисунков, разработанный Microsoft, является основным графическим форматом Windows. Он позволяет хранить черно-белые, серые или цветные изображения с использованием цветовой модели RGB. Хотя формат позволяет применять сжатие информации, большинство программ не поддерживают эту возможность. Главным достоинством данного формата является его простота и, как следствие, поддержка всеми без исключения программами, работающими с графикой в операционной системе Windows. Основным недостатком формата является слишком большой размер файлов, особенно при использовании глубины цвета в 24 бита. Кроме того, в этом формате недоступны некоторые дополнительные возможности, предоставляемые другими форматами. Используется в операционных системах Windows и Windows NT на компьютерах с процессорами Intel и совместимых с ними. Поддерживает 256 цветов, 16-битные (RGB555) или 24-битные цвета. Размер рисунка не ограничен. Поддерживается метод сжатия, который является методом сжатия без потерь. Как мы уже говорили, сжатие без потерь ничего не отбрасывает из имеющейся информации, и поэтому создает файлы больших размеров, чем при других способах сжатия. Мы не рекомендуем применять его в мультимедиа - приложениях. Это удобный формат для обмена данными между различными приложениями Windows.
Adobe Photoshop (.PSD) - формат файлов растровых рисунков, разработанный для программы Adobe Photoshop. Поддерживается программами для Macintosh и Windows. Максимальный размер изображения составляет 30000 × 30000 пикселов. Поддерживает метод сжатия RLE. Широко используется в коммерческой графике.
Kodak Photo CD (.PCD) - формат файлов растровых рисунков, разработанный Eastamn Kodak. Поддерживается приложениями для всех операционных систем. Позволяет сохранять изображение в 24-битных цветах. Максимальный размер изображения составляет 2048 × 3072 пикселя. Используется для сохранения изображения на компакт-дисках.
Graphics Interchange Format (.GIF) - формат файлов растровых рисунков для обмена графическими данными, разработанный CompuServe Inc. Поддерживается приложениями для операционных систем MS-DOS, Macintosh, UNIX, Amiga и др. Чаще всего он применяется для размещения рисунков в Интернете. К достоинствам формата можно отнести возможность создания рисунков с прозрачным фоном (transparency). Имеется особая разновидность формата, называемая анимационным форматом GIF. В файлах этого формата хранится несколько рисунков, которые, последовательно меняя друг друга при просмотре, создают эффект анимации. Основным недостатком этого формата является слишком малая глубина цвета. Допускается использование не более 256 цветов. Фотографии в этом формате сохранять не рекомендуется, но для простых рисунков, в которых не слишком много цветов, этот формат достаточно удобен. Поддерживает 256 цветов. Максимальный размер изображения 64000 × 64000 пикселов. Предусмотрен метод сжатия без потерь LZW, который имеет превосходный коэффициент сжатия (размер изображения можно уменьшить примерно на 40%) и приемлемое быстродействие при просмотре сжатых файлов. В основном используется как формат обмена данными, однако поддерживается многими приложениями. Этот формат очень популярен в Internet.
Joint Photographic Experts Group JPEG (.JPG) - формат растровых рисунков, разработанный C-Сube Microsystems. Поддерживается приложениями для всех операционных систем. Позволяет хранить изображения в 24-битных цветах. Максимальный размер изображения 64000 × 64000 пикселов. Если надо значительно уменьшить размер рисунка, в котором имеется множество цветов, то сжатием без потерь обойтись не удастся. В этом случае вам следует воспользоваться сжатием с потерей качества. Формат JPEG поддерживает метод сжатия JPEG, его использование позволяет достигать высокого сжатия. При сохранении изображения в этом формате вы можете выбрать степень сжатия в зависимости от требований к качеству изображения. Файлы этого формата характеризуются низкой скоростью просмотра. Используется как формат сохранения и обмена данными для файлов, сжатых с помощью метода JPEG. Можно минимизировать потери, но при этом размер файла получится достаточно большим, хотя и меньшим, чем был до сжатия. При сильном сжатии в рисунке появляются характерные ступеньки, и некоторые тона пропадают из изображения, хотя общие очертания не изменяются, и рисунок не слишком сильно отличается от оригинала. При сравнении качества оригинала и копии, полученной с помощью максимального сжатия с потерей качества, следует учитывать, что размер файла уменьшился в двести пятьдесят раз! Именно благодаря таким мощным возможностям сжатия формат JPEG широко используется в Интернете, и не только в нем. Формат JPEG используется для размещения в Интернете фотографий и других реалистичных изображений, в которых имеется много рисунков и мелких деталей.
Portable Network Graphics (.PNG) - формат растровых рисунков, разработанный для обмена графическими данными. Сохраняет изображение в 256 цветах или в 24-битных цветах. Поддерживается метод сжатия LZW. позволяющий достичь высокой степени сжатия (не хуже GIF). При сжатии метод не очень быстрый, но имеет приемлемое быстродействие при просмотре сжатых файлов. Позволяет создавать графические изображения с прозрачным фоном. Используется как формат обмена данными, в последнее время стал поддерживаться многими приложениями. Приобретает все большую популярность в Internet.
TARGA (.TGA) - формат растровых рисунков, разработанный фирмой Truevision. Он назван по имени серии цветных графических карт истинного разрешения (Truevision series of color graphics cards) и используется для профессиональных графических и видео приложений. Поддерживается приложениями для MS-DOS, Windows, UNIX, Atari, Amiga и др. операционных систем. Позволяет сохранить изображение в 256 цветах, 16-битных цветах (RGB 555), 24-битных цветах или 32-битных цветах (с альфа-каналом). Размер рисунков не ограничен. Поддерживается метод сжатия RLE. Широко используется в приложениях, применяемых для рисования, графики и создания изображения. Используется также для покадрового редактирования видеоизображений. Популярный формат для обмена растровыми файлами между различными платформами.
TIFF (.TIF) - Профессиональные художники используют в работе формат, называемый TIFF. Он позволяет сохранять изображения любой глубины цвета с использованием как модели RGB, так и CMYK. Допускается применение сжатия, которое существенно уменьшает размеры файла без потери качества. Кроме того, в файлах данного формата допускается сохранение дополнительной информации, которую графические редакторы могут интерпретировать по-своему. Это преимущество формата является и его главным недостатком. Каждая программа может записать в файл служебную информацию, понятную только ей самой. При попытке открытия такого файла другая программа выдаст сообщение об ошибке и откажется работать с изображением. Помимо этого, не все программы правильно работают с файлами, в которых использовалась цветовая модель CMYK. Все особенности реализации формата TIFF разными программами хорошо известны профессиональным художникам, поэтому они без труда решают возникающие проблемы. А по возможностям данный формат значительно лучше остальных, поэтому он так и популярен среди профессионалов. Начинающему художнику следует использовать формат TIFF осторожно, пробуя его возможности и беря на заметку ошибки работы с файлами в разных программах. Формат используется при выводе на печать.
Форматы векторной графики и форматы для обмена
Все форматы векторных графических файлов условно можно разделить на две категории: графические документы программ векторной графики и форматы для обмена векторными изображениями:
Формат графического редактора CorelDRAW (.CDR). Основное нпазначение интегрированного пакета программ CorelDRAW – работа с векторными графическими документами, хотя в их составе могут присутствовать и пиксельные изображения (в виде импортированных объектов). Формат достаточно компактен, многте редакционно- издательские программы и графические редакторы позволяют импортировать изображения, представленные в этом формате. В качестве цветовых моделей приняты RGB, CMYK, Lab, HSB, HSL и системы цветосовмещения.
Формат графического редактора Adobe Illustrator (.AI). Назначение векторного редактора – работа со сложными векторными изображениями. Первоначально предназначенный только для работы с векторной графикой, в современных версиях этот формат допускает хранение пиксельных изображений как импортированных объектов. Может считываться самым известным редактором пиксельной графики Adobe Photoshop и адекватно импортируется в систему трехмерного моделирования 3D Studio Max. В качестве цветовых моделей приняты RGB, CMYK, Lab, HSB, HSL и системы цветосовмещения.
Форматы системы AutoCAD (.DWG, .DWX). Основное назначение системы AutoCAD – автоматизация проектирования и предоставление пользователем и разработчикам инструментальной платформы для построения специализированных систем автоматизации проектирования и технологической подготовки производства. В ее составе имеется мощная подсистема векторного графического моделирования, обеспечивающая подготовку и выпуск конструкторской графической документации. Формат файлов DWG (Drawing Database) предназначен для хранения всей векторной информационной модели изображения. Формат DWX (Drawing Interchange Format) представляет собой средство обмена графическими моделями. Поскольку основное назначение форматов связано с автоматизацией проектирования, для задания цвета в них используется только индексированная цветовая модель.
Формат PostScript (.ps). Разработан фирмой Aldus для описания расположения графических материалов и текстов на печатных полосах. Довольно много моделей современных печатающих устройств обеспечивают аппаратную интерпретацию графических файлов на языке PostScript.
Формат Encapsulated PostScript (.EPS). Графические файлы этого формата также используют язык PostScript, но предназначены специально для вставки векторных изображений в документы различных программных средств в виде встроенных объектов. В отличие от других форматов PostScript, допускающих описание многостраничных документов, файл в формате EPS всегда соответствует одной странице графического документа.
Формат Computer Graphics Metafile (.CGM). Формат был разработан не отдельной фирмой, а международным комитетом в рамках работы над стандартом компьютерной графики. Основное назначение формата – представление графических изображений для передачи между различными программными средствами. Ориентирован на цветовую модель RGB.
Формат Scalable Vector Graphics (.SVG). Разработан Консорциумом World Wide Web (W3C) для векторных графических изображений на страницах WWW. Это открытый стандартный формат представления векторных графических объектов средствами языка гипертекстовой разметки XML. Для просмотра изображений в составе страницы Web- обозреватель должен располагать специальным подключаемым модулем (плагином).
Формат Windows Metafile (.wmf). Этот формат разработан фирмой Microsoft и предназначен для хранения информационных моделей как векторного, так и пиксельного изображений. В этом формате принята цветовая модель RGB. Данные, представленные в этом формате, могут обрабатываться большинством программ, работающих на платформе Windows.